9000吨每天线路板废水处理工艺设计毕业论文

毕业设计（论文）9000吨/天线路板废水处理工艺设计学院环境科学与工程学院专业环境工程年级班别0301学号3103000244学生姓名刘一如指导教师宁寻安副教授2011年6月11日摘要本毕业设计的课题是9000吨/日线路板废水处理工艺设计,各类进水水质状况如下:有机废水CODCr=2000mg/L,SS=900mg/L，流量为1140m3/d；含络合物的废水CODCr=200mg/L，Cu=50mg/L，流量为2100m3/d；含铜离子废水Cu2+=80mg/L，CODCr=200mg/L，流量为5700m3/d；含氰化物废水CN=100-200mg/L，CODCr=200mg/L，流量为60m3/d。处理后出水达到《广东省地方标准—水污染物排放限值》（DB44/26-2001）二时段一级标准,即pH=6-9；CODCr=90mg/L；BOD5=20mg/L；SS=20mg/L；Cu2+=0.5mg/L；CN=0.3mg/L。线路板废水种类繁多,成分复杂，主要污染物为重金属铜离子，pH变化大,对污染物彻底处理相当困难,因此对线路板废水进行清污分流,先预处理再综合处理是必要的。本设计将线路板废水分为有机废水、含络合物废水、普通含铜废水、含氰化物废水四类，采用分类处理的物化沉淀为主工艺进行处理。该方法具有工艺简单，处理效果好，构造简单，操作性强和便于维护等优点，而且方法成熟,处理成本低,是处理线路板废水比较理想的工艺。通过对厂区的优化布置，该工程总的占地面积为2200m2，工程总投资为584万元，每吨废水的运行费用是2.178元。关键词：线路板废水,分类处理,预处理,物化沉淀AbstractThelessonofthisgraduatedesignistheprocessdesignfor9000ton/daycircuitplankwastewater.Thequalityoftheinfluentorganicwastewateris:CODCr=2000mg/L,SS=900mg/L,Q=1140m3/d;Thequalityoftheinfluentwastewaterthatcontainchelatedcopperis:CODCr=200mg/L,Cu=50mg/L,Q=2100m3/d;Thequalityoftheinfluentwastewaterthatcontaincopperionis:Cu2+=80mg/L,CODCr=200mg/L,Q=5700m3/d.Thequalityoftheinfluentwastewaterthatcontaincyanideis:CN=100-200mg/L,CODCr=200mg/L,Q=60m3/d.Asaresult,thequalityofthedischargedwatercanmeettheGuangdongprovinceemissionlimitsofmunicipalsewageandBemissionstandardlimits.Thequalityoftheeffluentwateris:pH=6-9;CODCr=90mg/L;BOD5=20mg/L;SS=20mg/L;Cu2+=0.5mg/L;CN=0.3mg/L.Thecircuitplankmanufacturingwastewater’scompositionisvariousandcomplicated，themainlypollutioniscopperandpHisunsteady,soit’sverydifficulttodealwithitcompletely.It’simportanttoclassifythecircuitplankwastewater,andit’snecessarytopretreatmentbeforedealwithitsynthetically.ThisdesigndividethePCBwastewaterintofourgroupsastheorganicwastewater,thechelatedwastewater,thewastewatercontainingordinarycopperandthewastewatercontainingcyanide.Weusethephysicalandchemicprecipitationinclassifiedprocessasmainmethod,whichhasadvantagesofsimplecraft,effectivetreatment,simplestructure,convenientoperationandmaintenaceetc.Andthen,themethodismatureandhaslowcost,soitisanidealprocesstohandlethePCBwastewater.Sinceoptimizetheplantlayout,theoveralloccupyareais2200m2,theoverallinvestmentoftheprojectis5.84million,andtheoperationalfeeis2.178yuanpertonofwater.Keywords:circuitplankwastewater,theclassificationhandles,pretreatment,physicalandchemicprecipitation11概述1.1设计依据1.《污水综合排放标准》(GB8978-1996)2.《水污染物排放标准》DB44/26-20013.《室外排水设计规范》GBJ14-874.《环境工程手册》—水污染防治卷5.《工业污水处理工程设计规定》DBJ08-71-986.《泵站设计规范》(GB/T50265-97)7.《废水治理工程》8.《三废处理工程技术手册》1.2设计范畴珠海市某线路板生产厂废水处理系统工程的处理方案，设计范围如下所示：1.本工程设计范围为厂区电路板生产废水，不包括雨水及厂区生活污水。2.本工程设计包括污水处理工艺、总图、给排水、电气控制、土建、机械设备、仪表、分析化学等专业。3.本工程设计为污水处理站，自调节池至界区排放口计止，包括污水处理和污泥处理。4.本工程所需的电源、自来水管，均需建设方按设计要求送至污水处理站界区内。1.3设计原则1.严格执行有关方面环境保护和工程建设的规定，保证出水达标。2.采用经济合理的工艺，保证处理效果，节省投资和运行管理费用。3.设备选型兼顾通用性和先进性，处理稳定可靠、效率高、管理方便，维修、维护工作量少，价格适中。4.流程布局紧凑合理、规范，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。22处理工艺的设计2.1线路板废水的水质特性2.1.1线路板废水的来源1、线路板分为单面板、双面板、多面板，生产工艺流程如下：(1)单面板：开料→打磨→印线路→蚀刻→洗油墨板→钻孔→印字→烘干。(2)双面板：原板→材料切断→材料整面(钻孔)→化学处理(镀铜)→贴干膜→曝光→碱性显影→蚀刻→碱性剥离→干燥→整面→Coverlavfilm贴合→Coverlay临时压著→热压→表面处理(电镀)→外形加工(钻孔)→加工防锈处理→检查→捆包、出货。(3)多层板制作流程：发料→裁切→内层线路制作(经测试、修补后)→黑化→烘烤→压合→烘烤→裁切→铣钻靶→半捞一钻孔→PTH→电镀一次铜→外层线路制作→电镀二次铜→剥膜蚀刻，剥锡铅→L／Q防焊→文字印刷→喷锡→成捞→成品清洗→测试→成检→包装→出货。内层线路制作工序：前处理→压膜D／F，涂饰L／D→曝光→显影→蚀刻→黑化。2、线路板几种工艺生产使用的主要原料有：(1)化学沉铜工艺:氢氧化钠、碳酸钠、表面活性剂、硫酸、双氧水、盐酸、氯化亚锡、锡酸钠、氯化钯、硫酸铜、甲醛、EDTA。(2)电镀(镀铜／镍／锡)工艺:酸性除油剂、硫酸、硫酸铜、硫酸镍、氯化镍、硼酸、硫酸亚锡。(3)蚀刻工艺:氢氧化钠、氯化氨、氨水[1]。2.1.2线路板废水的水质特性1、刷磨工序：下料、钻孔后的刷磨工序产生清洗废水，废水中含重金属离子等。2、微蚀(过硫酸铵一硫酸)工序：废水中主要含Cu2+及NH4+。在酸性条件下，废水中的Cu2+与NH4+无法生成络合物，但在碱性条件下，可形成络合物。3、化学沉铜工序：废水主要含有络合剂EDTA与Cu2+。其中，Cu2+与络合剂形成极稳定的络合物，采用常规的中和沉淀法无法去除Cu2+。34、碱性蚀刻工序：废水中主要含Cu2+及NH3·H2O，当NH4+含量较高以及在碱性条件下，Cu2+与NH4+可形成铜氨络合物，无法用中和沉淀的方法来处理废水中的铜。5、线路制作、防焊工序：线路制作、防焊工序产生去墨废水、显影废水等，废水中含有机物。6、其他工序：对于酸性去油、碱性去油、清洗等工序，也排放一定废水，废水中含重金属离子[2]。在线路板加工制作的每个环节中都会产生不同程度的污染,由于使用的的化学药剂繁多,成分复杂,造成废水中的污染成分相对复杂,处理难度较大。因此对每一类废水应该对症下药才能够取得良效。2.2线路板废水处理国内外研究状况线路板废水处理方法有化学法（化学沉淀法、离子交换法、电解法等）、物理法（各种滗析法、过滤法、电渗析、反渗透等），化学法是将废水中的污染物质转化成易分离的物态（固态或气态），物理法是将废水中的污染物富集起来或将易分离的物态从废水中分离出来，使废水达到排放标准。国内外采用的方法有以下几种：（1）滗析法滗析法实际上是过滤法，是物理法的一种。去毛刺机排出的含有铜屑的冲洗水，经过滗析器处理，可过滤除去铜屑。经滗析器过滤的出水可回用毛刺机的清洗水。（2）化学法化学法包括氧化还原法和化学沉淀法。氧化还原法是利用氧化剂或还原剂将有害物质转化为无害物质或易沉淀、析出的物质。线路板中的含氰废水和含铬废水常采用氧化还原法，详见后面说明。化学沉淀法是选用一种或几种化学药剂使有害物质转化为易分离的沉淀物或析出物。线路板废水处理选用的化学药剂有多种，如NaOH、CaO、Ca(OH)2、Na2S、CaS、Na2CO3、PFS、PAC、PAM、FeSO4、FeCl3、ISX等，沉淀剂能把重金属离子转化成沉淀物，然后通过斜板沉淀池、砂滤器、PE过滤器、压滤机等，使固液分离。（3）化学沉淀——离子交换法化学沉淀处理高浓度线路板废水一步达到排放标准是比较困难，常和离子交换法结合使用。先用化学沉淀法，处理高浓度的线路板废水，使其重金属离子的含量降低到5mg·L-1左右，再用离子交换法，把重金属离子降低到排放标准。4（4）电解——离子交换法电解法处理高浓度线路板废水可降低重金属离子的含量，其目的同化学沉淀法一样。但电解法不足之处是：只对高浓度的重金属离子处理有效，浓度降低，电流明显下降，效率明显减弱；耗电量大，推广较困难；电解法只能处理单一金属。电解——离子交换法就是镀铜、蚀刻废液，对于其它废水，还要用其它方法处理。（5）化学法——膜过滤法线路板企业的废水通过化学预处理，使有害物质沉淀出可过滤的颗粒（直径＞0.1μ），再经膜过滤装置过滤，就能达到排放标准。（6）气态凝聚——电过滤法气态凝聚——电过滤法是美国在80年代开发出来的一种不加化学药剂的新颖废水处理法，属于一种物理方法来处理印制电路板废水。包括三个部分，第一部分是离子化气体发生器，空气被吸入该发生器，能过离子化磁场改变其化学结构，变成高度活化的磁性氧离子和氮离子，用射流装置把这种气体引入废水中，使废水中的金属离子、有机物等有害物质氧化并聚集成团，易于过滤除去；第二部分是电解质过滤器，过滤除去第一部产生的聚团物质；第三部分是高速紫外线照射装置，紫外线射入水中可氧化有机物和化学络合剂，降低CODcr和BOD5。目前，已开发出成套一体化设备可直接应用[3]。2.3线路板废水处理方案比较2.3.1离子交换法王氏联业线路板厂生产废水成分较复杂，其中含铜离子21.50mg/L、NH4－N23.40mg/